基于arm的便携式数据采集与处理系统设计

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1、基于ARM的便携式数据采集与处理系统设计　　摘要：针对嵌入式系统在数据采集与处理中的应用，研究了一种新的方案进行系统的软硬件设计、调试和实现，完成了一个集多路数据采集与处理、实时显示和USB通信于一体的便携式数据采集系统。在硬件方面，利用微处理器的外围设备，结合Atmel公司提供的微控制器开发板原理图和客户实际需求，设计了5路模拟量输入通道，锂离子电池充电电路，SDRAM，NANDFLASH存储器电路，SPI通信方式的LCD接口电路，USB设备接口和DBGU接口电路。在软件方面，利用IAR集成开发环境设计了多路模拟量输入定时采集，LCD显示，按键设置，NANDFlash读写和U

2、SB大容量存储设备驱动等程序模块，并实现了一些简单的数据采集处理和FFT频谱分析功能。最后，为分析、处理NANDFLASH中模/数转换的数据，分别进行了基于Matlab的数据处理编程和Matlab与VC++的混合编程。　　关键词：嵌入式系统；数据采集；USB大容量存储设备；ARM　　中图分类号：TN431.2?34；TP274.2文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）13?0167?04　　Abstract：Fortheapplicationofembeddedsystemindataacquisitionandprocessing，anewschemeisst

3、udiedtoperformthesoftwareandhardwaredesign，debuggingandimplementation.Aportabledataacquisitionandprocessingsystemintegratingmultichanneldataacquisitionandprocessing，real?timedisplay11andUSBcommunicationwasimplemented.Forthehardware，5analoginputchannels，lithium?ionbatterychargingcircuit，SDRAM

4、，NANDFlashstoragecircuit，LCDinterfacecircuitwithSPIcommunication，USBdeviceinterfaceandDBGUinterfacecircuitweredesignedbasedontheperipheralunitofmicroprocessor，microcontrollerdevelopmentboardschematicdiagrammadebyAtmelCompanyandactualcustomerdemand.Forthesoftware，theprogrammodulesofmultichann

5、elanaloginputtimingacquisition，LCDdisplay，keyconfiguration，anddriverofNANDFLASHread?writeandUSBmassstoragedeviceweredesignedbymeansofIARintegrateddevelopmentenvironment，andthensomesimpledataacquisitionandprocessing，andFFTspectralanalysisfunctionwererealized.Inordertoanalyzeandprocesstheanalo

6、g?to?digitalconversiondatainNANDFLASH，thedataprocessingprogrammingbasedonMatlabandmixedprogrammingbasedMatlabandVC++wereperformedrespectively.　　Keywords：embeddedsystem；dataacquisition；USBmassstoragedevice；ARM11　　当今，嵌入式系统的发展方兴未艾，软硬件技术日趋成熟，应用也越来越普遍。ARM是业界领先的32位嵌入式微处理器，成本低、低功耗、可扩展性强、支持实时多任务处理。在

7、这一背景下，本文结合便携式数据采集与处理这一具体应用进行嵌入式系统的开发，按照结构化、模块化的方式进行系统软硬件的设计、调试和最终实现[1]。　　1系统的硬件电路设计　　本设计系统的核心是Atmel公司的ARM7微控制器AT91SAM7SE256，这是一款基于ARM7TDMI内核的16/32位嵌入式RISC微控制器，在极限条件下（1.65V，85℃）主频能到达55MHz。ARM7TDMI内核使用了取指、译码、执行3级流水线来增加处理器指令流的速度，这样可使几个操作同时进行，并使处理和存储系统